添加Li^2＋对MgO催化性能的影响

本文以IR、TPD、丁烯异构化及直接脱氢反应为手段，对不同Li^2 添加量的MgO催化剂进行了研究，结果表明，表面低配位氧集团是催化剂的主要活性物种，起碱中心作用，表面金属离子起L酸中心作用，酸、碱中心的数目、强度随Li^2 添加量不同而呈规律性变化。这种变化影响了酸、碱中心的协同作用，从而影响其催化活性。     

12-钨磷酸及其盐的酸性与催化性能的研究

红外法研究结果表明12-钨磷酸Fe³⁺、Mg²⁺和Na⁺盐都具有L酸点和B酸点。用Benesi法测得10种12-钨磷酸盐的酸强度顺序为(Al³⁺、Fe³⁺、La³⁺、Cu²⁺、Cd²⁺>Zn²⁺>(Ca²⁺、Mg²⁺>(Na⁺、Li⁺,其酸量与抗衡阳离子的离子势和电负性大体成线性关系。还看出酸量与所含结晶水量有关。催化剂的酸量与其对异丙醇脱水反应和丁烯-1异构化反应的催化活性的关系表现出不同的特征,这可用“体相型”和“表面型”催化作用的不同特点来解释。     

Li+掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Li⁺掺杂纳米TiO₂光催化剂,并用XRD和TEM等技术进行了表征;用pH值漂移法测量了催化剂的零电位pH值(pHpzc).结果表明,500℃煅烧制得的催化剂均为锐钛矿相;Li⁺的掺杂抑制了TiO₂粒子的生长,提高了催化剂的分散性;催化剂的零电位pH值为6.6—8.1,其值取决于Li⁺的浓度和掺杂方式.分别以紫外光和太阳光为光源,孔雀石绿和甲基橙为降解物评价了催化剂的光催化活性;并用气相色谱测试了污染物降解产生的CO₂的含量.结果显示,对孔雀石绿的降解,浸渍法和溶胶-凝胶法掺Li⁺都能有效提高TiO₂的光催化活性,但浸渍法比溶胶-凝胶法效果更好,催化活性最高的为浸渍法制备的5%(摩尔分数)Li⁺掺杂TiO₂,其在紫外光和太阳光下的光催化活性分别比纯TiO₂提高了6—8倍和9—10倍;对甲基橙的降解,除溶胶-凝胶法制备的3%(摩尔分数)Li⁺掺杂TiO₂能稍提高光催化活性外,其它Li⁺的掺杂都不同程度降低了TiO₂的光催化活性;随污染物降解率的增加,最终降解产物CO₂的含量增加.实验结果表明,Li⁺掺杂改变了催化剂表面的电荷状态从而改变了催化剂的零电位pH值是造成催化剂降解不同污染物具有不同催化活性的主要原因.     

微波辐射下稀土交换ZSM-5分子筛的制备及裂解反应研究

借助微波技术制备出一系列具有不同La³⁺交换度的LaHZSM-5样品。初步探讨了微波强度、微波作用时间及Si/Al比对交换度的影响。对其表面酸性的考察发现,样品均含有B酸和L酸中心,并且随La³⁺进入ZSM-5沸石的量的不同,强弱酸中心的强度与数量均有所改变。对样品催化性能的研究结果表明,催化活性与La³⁺含量及酸量呈顺变关系。     

对MgO重新水合及两类羟基的研究

采用IR、XRD、TG-DTA等手段对MgO重新水合及其两类羟基进行了研究。发现MgO水解后活性增大,在实验条件下水解仅发生在表面浅层;水合可得到自由、水合两类羟基,600℃灼烧使两类羟基脱除;自由羟基由水合羟基在碱[O^2-]作用下生成;添加Li⁺对表面两类羟基有影响。     

Ce1-xMnxO2表面性质对催化CO2和甲醇直接合成DMC反应活性的影响

通过共沉淀法制备了一系列Mn掺杂量不同的Ce_1-xMn_xO₂催化剂, 并将其用于催化CO₂和甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC). 通过X射线衍射(XRD)、 氮气吸附-脱附、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)和程序升温脱附(TPD)等手段研究了Ce_1-xMn_xO₂表面性质对催化CO₂和甲醇直接合成DMC反应活性的影响. 结果表明, Mn离子进入CeO₂晶格中形成固溶体, 随着Mn掺杂量增加, 催化剂表面弱酸碱位数量逐渐降低, 中强酸碱和强酸碱位数量增加, 催化剂表面氧空位含量呈先增加后减少的变化趋势, 当Mn掺杂量较少时, 催化剂表面Mn²⁺比例较高, 有利于Ce⁴⁺+Mn²⁺→Ce³⁺+Mn³⁺反应的进行, 促进催化剂表面氧空位生成; 进一步提高Mn掺杂量时, 催化剂表面Mn⁴⁺比例提高, 有利于Ce³⁺+Mn⁴⁺→Ce⁴⁺+Mn³⁺反应的进行, 导致催化剂表面氧空位含量减少. 研究发现Ce_1-xMn_xO₂催化剂活性与表面氧空位含量线性相关.     

硫酸钾水溶液亚稳区性质的研究(Ⅳ)——杂质Li+对结晶过程的影响

本文根据实际生产的需要,详细地研究了杂质Li⁺对K₂SO₄结晶过程的影响,并结合理论分析。计算了杂质Li⁺对K₂SO₄结晶过程中成核特征的影响.结果表明,Li⁺改变了体系的比表面自由能δ₁₂、成核势垒△G(r^*),使亚稳区宽度增加.     

不同碱处理制备多级孔HZSM-5催化剂及噻吩烷基化性能研究

用Na₂CO₃、TPAOH和TPA⁺/CO₃^2-混合碱分别处理HZSM-5分子筛,采用FT-IR、XRD、XRF、N₂吸附脱附、SEM、NH₃-TPD及Py-FTIR表征手段对各类碱处理前后的HZSM-5分子筛进行表征。结果表明,3种类型的碱处理HZSM-5分子筛后,均能形成微孔-介孔多级孔道的HZSM-5(A)催化剂,并能调变催化剂的酸性,其中,TPA⁺/CO₃^2-混合碱处理得到的HZSM-5(TPA⁺/CO₃^2-)催化剂,比表面积最大,介孔数量最多。在小型固定床反应器上,考察了HZSM-5和HZSM-5(A)催化剂的噻吩烷基化性能,结果表明,HZSM-5(TPA⁺/CO₃^2-)催化剂因为具有适当的多级孔孔道和较多的B酸中心而表现出较高的噻吩转化率和1-己烯对噻吩的选择性。     

(Fe,Cr)3O4催化剂表面酸性的研究

本文研究了(Fe,Cr)₃O₄催化剂的表面酸性,发现其表面结构具有可变性,表面主要存在Fe²⁺(α位)和Fe³⁺(β位)两种酸中心,β位上吸附吡啶的E_d=278.8±13.8kJ/mol。     

Ce金属改性对Cu-SAPO-34催化剂水热稳定性能的影响

采用浸渍法制备系列铜铈复合氧化物分子筛催化剂（Cu-Ce/SAPO-34）,探讨了Ce负载量对Cu/SAPO-34催化剂的水热稳定性的影响,通过XRD、SEM、H₂-TPR、XPS和NH₃-TPD等表征手段分析不同催化剂活性和稳定性差异的原因。研究表明,750℃水热老化未造成Cu-Ce/SAPO-34催化剂菱沸石（chabazite,CHA）骨架坍塌,但破坏了部分孔结构和酸性位点,使催化剂表面结晶度下降。水热老化促使催化剂晶格发生拉伸畸变,使Cu²⁺迁移到催化剂表面,Cu²⁺和Ce⁴⁺团簇形成CuO和CeO₂,造成催化剂的Cu活性物种减少和氧空穴浓度降低,所以Cu-Ce/SAPO-34的NH₃选择性催化还原（NH₃-Selective Catalytic Reduction,NH₃-SCR）性能下降。掺杂Ce能提高Cu/SAPO-34催化剂表面的Cu²⁺和Cu⁺活性物种量,减少Cu物种团簇形成CuO,改善催化剂表面活性Cu物种分布性。提高Ce的负载量能稳固Cu-Ce/SAPO-34催化剂的结构,使中、弱强度酸位点得以维持,从而提高其水热稳定性。结果表明,在研究的系列Cu-Ce/SAPO-34催化剂中,Cu/Ce质量比为4：5时具有最佳的水热稳定性。     

Li含量对Li/MgO丙烷氧化脱氢制烯烃反应催化性能的影响

采用浸渍法制备了不同Li含量的Li/MgO催化剂,并通过TG-DTA、N_2吸附及XRD等手段对其进行了表征;对丙烷在Li/MgO催化剂表面的两种吸附状态所占据的空间体积大小进行了计算,研究了Li含量对其丙烷氧化脱氢制烯烃反应催化性能的影响。结果表明,随着Li/MgO催化剂中Li含量的增加,丙烷转化率与乙烯、甲烷、乙烷和COx的选择性均先增加,在Li物质的量分数为3%时达到最高,然后随Li含量增加而降低,而丙烯选择性则出现相反的变化趋势。丙烷在Li/MgO催化剂上的吸附和反应同时受动力学和热力学两个因素的制约;Li负载量不同,反应活性位Li+O-分散状态也不同,导致产物分布发生变化。活性位分散度高时受热力学因素影响,有利于生成丙烯;活性位分散度低时受吸附动力学影响,更趋向于生成乙烯等其他产物。     

Oxidative Dehydrogenation of 1-Butene to 1,3-Butadiene Using CO2 over Cr-SiO2 Catalysts Prepared by Sol-gel Method

A series of Cr-SiO₂ catalysts with a Cr content(mass fraction) ranging from 0.5% to 9% was prepared by a sol-gel method. The catalysts were characterized by XRD, N₂ adsorption, EDX elemental mapping, Raman spectroscopy, UV-Vis spectroscopy, XPS and H₂-TPR, and their catalytic behavior in the dehydrogenation of 1-butene to 1,3-butadiene(BD) using CO₂ as a soft oxidant was studied. The initial BD yield is well correlated with the amount of Cr⁶⁺ in the fresh catalysts. The highest BD yield of ca. 34% is achieved on the catalysts with 5%-9% Cr at 600℃ and weight hourly space velocity(WHSV) of 4.5 g·g_cat^-1·h^-1. The promoting effect of CO₂ on the BD yield was observed, which can be attributed to the reaction coupling between a simple dehydrogenation of 1-butene and the reverse water-gas shift reaction as well as regaining the oxidation state(lattice oxygen) of reduced Cr³⁺ species due to the mild oxidation ability of CO₂. The Cr-SiO₂ catalyst exhibits higher BD yield than the Cr catalyst supported on SBA-15, which is attributed to the higher amount of Cr⁶⁺ present on the former catalyst.     

程序升温差热研究HZSM-5分子筛的氨脱附

在不同的程序升温速率下,用差热分析获得一组由HZSM-5分子筛的氨脱附曲线。通过数学处理,求得HZSM-5对氨吸附的两类活性点。它们的能量分布分别为:F_I(θ_I)=[53.0+39.7(1-θ_I)]千焦·摩尔^-1,和E_Ⅱ(θ_Ⅱ)=(128+8.0(1-θ_Ⅱ)]千焦·摩尔^-1。     

纳米MgO掺杂改善LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料

将氢氧化物共沉淀法制备的(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)（OH）₂在500℃热处理5 h得到具有尖晶石结构、纳米尺寸的氧化物M₃O₄(M=Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3).将其与LiOH及不同量的纳米MgO混合均匀,并在850℃热处理24 h制备了Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)_1/xMg_xO₂（x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05）正极村料.随着Mg掺杂量的增大,正极材料的晶胞参数增大;少量的Mg掺杂增大了锂离子的扩散系数,而过度掺杂却使锂离子扩散系数有所降低,其中Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)_0.98Mg_0.02O₂的锂离子扩散系数最大,其脱出和嵌入扩散系数分别为D_Li-dein=29.20×10^-11cm²·S^-1和D_Li-in=4.760×10^-11cm²·s^-1;其以3C倍率充放电的平均放电比容量为139.3 mAh·g^-1,比未掺杂的原粉约高9.5 mAh·g^-1;另外其循环性能也得到了大幅度改善.     

通过Bi3+发光特征判定“争议”格位——以Ca2MgSi2O7:Bi3+荧光粉为例

在以往的研究工作中,人们经常关注给定基质具有多个格位所对应多发光中心的光致发射。 取决于所掺杂的基质,多个格位的晶体化合物应该可以提供相应的多发光中心,但某些化合物有时只会表现一个发光中心,由此产生“争议性”发光中心。 据以往研究,以稀土离子掺杂而为人所知的经典镁黄长石(Ca₂MgSi₂O₇)长余辉化合物具有“争议性”Ca格位。 为此,在本文中以非稀土离子(Bi³⁺)特有的发光特性从侧面来研究Ca₂MgSi₂O₇化合物中的“争议性”Ca格位问题。 结果表明,在250和276 nm激发波长激发下,所有的Bi³⁺掺杂Ca₂MgSi₂O₇样品均有峰位位于582和350 nm的两个Bi³⁺特征发射带。结合晶体结构分析,光谱结果表明,Ca₂MgSi₂O₇:Bi³⁺荧光粉具有对应于六配位和八配位的两个不同Ca²⁺格位的两个Bi³⁺发光中心,即,Bi³⁺(Ⅰ)(~582 nm)和Bi³⁺(Ⅱ)(~350 nm)发光中心。 此外,光谱分析进一步表明,Bi³⁺(Ⅰ)与Bi³⁺(Ⅱ)具有单向的能量传递,而且,发现这两个发光中心所对应的相对发射强度是依赖于激发波长和Bi³⁺掺杂浓度。 实验证明了Ca₂MgSi₂O₇晶体化合物具有两个Ca格位,而不是有些工作中所讨论的一个Ca格位。 本文工作可以为已知或未知的具有“争议性”格位的晶体化合物的验证提供新的借鉴。     

尖晶石型LiMn2O4薄膜电极的制备及电化学性质研究──电化学石英晶体微天平(EQCM)技术研究

石英晶体微天平(QCM)作为纳克级的质量传感器,可通过测定石英晶体振动频率的变化来测定石英晶体表面微小的质量变化.近年来,电化学石英晶体微天平(EQCM)技术已广泛应用于电化学研究领域[1].在锂嵌入型电极充放电过程中,锂离子在嵌基材料中嵌入脱出会引起电极质量的微小变化,因而利用EQCM技术研究Li+的嵌入脱出过程有其独到之处.     

Molecular orbital theory of the hydrogen bond : XXXII. The effect of H and Li association on the A---T and G---C pairs

Ab initio molecular orbital calculations have been performed to determine the structures and stabilization energies of the A---T and G---C base pairs and their complexes with H⁺ and Li⁺, H⁺ and Li⁺ association stabilizes the A---T pair except for Li⁺ association at O₄ in thymine. Protonation of thymine stabilizes the A---T pair to a greater extent than protonation of adenine. The association of H⁺ and Li⁺ with guanine stabilizes the G---C pair, but protonation of cytosine destabilizes G---C. Changes in the structures of the hydrogen bonds in the A---T and G---C pairs reflect changes in hydrogen bond strengths.     

Vibrational frequencies and infrared intensities of acetonitrile coordinated with metal cations: an ab initio study

Vibrational frequencies and infrared intensities have been calculated at the 6-31G and 6-31G^** levels for acetonitrile and for the complexes of acetonitrile with Li⁺ and Na⁺ cations. The changes in the infrared characteristics from an isolated acetonitrile to acetonitrile coordinated with metal cations (Li⁺ and Na⁺) have been evaluated. The ab initio calculations predict an essential increase of the intensities of the stretching CN, C-C and deformation CH₃, CCN vibrations in the complexes of acetonitrile with Li⁺ and Na⁺ cations.     

锂离子选择性电极的研究

根据锂的萃取化学,以1-(苯基偶氮)萘酚-2(ST-I)及氧化三辛基膦(TOPO)为载体和协萃剂制备了PVC膜锂离子选择性电极.考察了增塑剂等因素对电极响应性能的影响,并对膜组成进行优化.以含4.5mgST-I,9.0mgTOPO及180mg磷酸三丁酯的膜制备的电极在pH8.5的tris缓冲底液中对锂呈线性电位响应,斜率为51.7mV/pC,线性范围为2.0×10^-5～1.0×10^-1mol/L,检测下限为4.0×10^-6mol/L.电极用于碳酸锂片剂中锂含量测定,结果满意.